Резание

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ РЕЗАНИЕМ

Обработка металлов резанием – это процесс срезания режущим инструментом слоя металла с поверхности заготовки в виде стружки для получения необходимой геометрической формы, точности размеров, взаиморасположения и шероховатости поверхностей детали.

1.Режим резания

Движения, которые сообщаются инструменту и заготовке для срезания слоя металла, называют движениями резания. Они разделяются на главное движение резания Dr, которое определяет скорость деформирования и отделения стружки, и движение подачи Ds, которое обеспечивает непрерывность процесса резания. Главное движение всегда одно, движений подачи может быть несколько.

Скорость главного движения резания v (м/мин.) – это скорость перемещения точки режущей кромки инструмента относительно обрабатываемой поверхности в направлении главного движения. Для вращательного главного движения скорость резания:

Скорость движения подачи vs – это скорость рассматриваемой точки режущей кромки в направлении движения подачи. Предусматривается также понятие подача s (мм/об; мм/дв. ход) – это перемещение инструмента в направлении движения подачи за один оборот, либо двойной ход заготовки или инструмента.

Глубина резания t (мм) – расстояние между обрабатываемой и обработанной поверхностью, измеренное перпендикулярно к последней, пройденное за один проход инструмента.

При обработке цилиндрической поверхности:

Скорость главного движения резания v, подача s и глубина резания t характеризуют напряженность процесса обработки и являются параметрами режима резания.

2. Геометрия инструмента

При всем многообразии конструкций режущих инструментов они имеют много общего, поэтому подробное изучение токарного резца позволяет ограничиться рассмотрением лишь специфических особенностей конструкции других инструментов. Токарный проходной резец состоит из стержня, при помощи которого он закрепляется на станке, и рабочей части. Элементы рабочей части резца показаны на рис. 1:

Расположение поверхностей режущей части инструмента регламентируется углами, для определения которых вводят координатные плоскости.

Рисунок 2.

Основная плоскость – это плоскость, параллельная направлению продольной и поперечной подач и проходящая через вершину резца.

Плоскость резания проходит через главную режущую кромку перпендикулярно к основной плоскости.

Главные углы резца рассматриваются в главной секущей плоскости (рис. 2, б), которая проходит перпендикулярно к проекции главной режущей кромки на основную плоскость. Передний угол  образуется передней поверхностью и нормалью к плоскости резания, а главный задний угол  – главной задней поверхностью и поверхностью резания. Угол заострения  заключен между передней и задней поверхностями.

Вспомогательный задний угол 1 измеряют во вспомогательной секущей плоскости (рис. 2, в), перпендикулярной проекции вспомогательной режущей кромки на основную плоскость. Главный угол в плане  образуется проекцией главной режущей кромки на основную плоскость и направлением движения подачи, а вспомогательный угол в плане 1 – проекцией вспомогательной режущей кромки на эту плоскость и направлением, противоположным движению подачи (рис. 2, а). Угол в плане при вершине резца  измеряют между проекциями режущих кромок на основную плоскость.

Углы инструмента определяют остроту режущего клина, форму сечения срезаемого слоя и существенно влияют на процесс резания и стружкообразования.

3. Обработка заготовок на токарных станках

На станках токарной группы обрабатываются заготовки, совершающие вращательное главное движение. Инструмент непрерывно перемещается параллельно оси вращения заготовки (продольная подача) либо перпендикулярно к ней (поперечная подача).

На токарных станках выполняют следующие основные виды работ (рис. 4).

Обтачивание – обработка наружных цилиндрических поверхностей – выполняется проходными резцами 5.

Подрезание торца выполняют подрезными резцами 3.

Отрезку выполняют отрезными резцами 7.

Сверление, зенкерование и развертывание отверстий производят соответствующими инструментами (например, сверлом 1).

Растачивание внутренних цилиндрических поверхностей выполняют расточными резцами 2.

Фасонные поверхности обрабатывают фасонными резцами 6.

Обтачивание наружных конических поверхностей осуществляют широкими токарными резцами, поворотом каретки верхнего суппорта, смещением корпуса задней бабки в поперечном направлении и с помощью конусной линейки.

Нарезание резьбы выполняют резьбовыми резцами 4, плашками и метчиками.

4. Обработка заготовок на фрезерных станках

Фрезерование – это способ формообразования деталей многолезвийным режущим инструментом – фрезой. Способ характеризуется вращательным главным движением инструмента и поступательным движением подачи заготовки.

На горизонтально-фрезерных станках выполняют следующие работы (см. рис. 6):

горизонтальные плоскости фрезеруют цилиндрическими фрезами 2.

Вертикальные плоскости обрабатывают торцевыми фрезами 1.

Наклонные плоскости и скосы фрезеруют одноугловыми фрезами 3.

Угловые и фасонные пазы выполняют двухугловыми 4 и фасонными 5 дисковыми фрезами.

Уступы и прямоугольные пазы фрезеруют дисковыми фрезами 6 и 7.

Фасонные поверхности с криволинейной образующей и прямолинейной направляющей обрабатывают фасонными фрезами 8.

Аналогичные работы выполняют на вертикально-фрезерных станках торцевыми 9 и концевыми 10 фрезами различных конструкций.

5. Обработка заготовок на строгальных станках

Строганием называют метод обработки заготовок при прямолинейном возвратно-поступательном движении инструмента или заготовки. Прерывистое движение подачи на каждый двойной ход имеет стол с заготовкой или резец.

На строгальных станках выполняют следующие основные работы (рис. 8).

Горизонтальные плоскости обрабатывают проходными строгальными резцами 2.

Вертикальные плоскости строгают подрезными строгальными резцами 1.

Прорезку пазов или отрезку выполняют прорезными (отрезными) резцами 3.

Фасонные пазы и поверхности строгают широкими (лопаточными) фасонными резцами 4, либо используя многорезцовую державку, в которой закрепляют сразу несколько строгальных резцов.

Скосы и наклонные плоскости обрабатывают широкими резцами 5 или подрезными строгальными резцами с поворотом суппорта на угол наклона плоскости.

6. Технический контроль

Технический контроль предназначен для определения точности обработки деталей и качества обработанных поверхностей.

Точность обработки - это точность выполнения размеров, формы и взаиморасположения поверхностей. Размеры контролируют универсальными измерительными инструментами – штангенциркулями и штангенглубиномерами - и специальными инструментами – скобами, шаблонами и др.

Показателем качества обработки является шероховатость поверхности, т. е. совокупность неровностей, образующих на поверхности рельеф определённого профиля. Широко распространенным методом определения шероховатости обработанной поверхности является метод сличения с эталонами, имеющими заданную шероховатость.

Технический контроль деталей после обработки резанием обычно заключается в их внешнем осмотре и контроле размеров.

Ход работы:

Технологический процесс изготовления детали, отдельно для точения, фрезерования и строгания.

Для точения:

Токарная обработка металла представляет собой последовательное снятие металлических слоев с заготовки для получения изделия с заранее определенными параметрами. Процедура производится на токарных станках, в оснащение которых входят различные виды сверл, резцов и ряд других специнструментов.

Для фрезерования:

Во время фрезерования фреза вращается и перемещается по поверхности заготовки, удаляя слой металла и придавая детали необходимую форму и размеры. Этот процесс широко применяется в металлообработке для изготовления различных деталей, от простых до сложных, с высокой точностью и качеством. Фрезерование металлов позволяет получать детали с различными формами, резьбами, пазами и отверстиями, что делает его неотъемлемой частью металлообработки в промышленности.

Для строгания: В процессе строгальной обработки металла заготовка постепенно перемещается в сторону режущего инструмента, в то время как сам строгальный резец совершает возвратно-поступательные движения в горизонтальной плоскости. С каждым поступательным движением строгального резца с детали снимается стружка. Толщина, форма и многие другие параметры стружки зависят от материала заготовки и резца, заточки, состояния и размеров режущей кромки. С помощью строгания можно производить обработку прямолинейных поверхностей открытого типа либо винтовых.